国内燃煤火电烟气超低排放中的粉尘治理探讨

北极星环保网讯:全面系统地分析了国内燃煤火电机组污染物排放的控制现状，详细介绍了各种高效先进的除尘技术，以及相互间的协同处理效果和目前超低排放工程的实施现状，提出了多种针对粉尘治理的超低排放的技术路线，并对各种技术路线的可行性和经济性进行了分析，为超低排放的粉尘治理技术提供了技术参考。

关键词：超净排放，高效吸收塔，低低温电除尘，托盘

随着国务院在2013年9月印发《大气污染防治行动计划》，明确要求火电燃煤机组烟气在十三五期间实现“50355+53”(NOx小于50mg/m3、SO2小于35mg/m3、烟尘小于5mg/m3、SO3排放小于5mg/m3、Hg排放小于3ug/m3)的“近零排放”指标，其中烟尘排放浓度不得大于5mg/m3（标态、干基、6%O2），首次明确了大气中可吸入颗粒物(PM2.5)的治理目标。

如今，全国各地的超低排放改造项目也正在如火如荼的设计施工，然而，在粉尘的超低排放处理工艺上，路线却非常单一，选择性很小，往往不加选择的一味加装湿式电除尘，不但增加了不必要的建设投资，造成了极大浪费，也增加了系统的冗余量、维护量、故障量，究其原因，就在于没有充分挖掘吸收塔的协同除尘能力。本文根据不同的设计工况，量体裁衣，总结归纳了多种技术路线，可为业主方的选择提供一定的借鉴。

1国内超低排放的现状分析

针对目前国内燃煤火电机组烟气超低排放，低SO2排放已不存在技术难题，主要采取单塔单循环、喷淋增效环、托盘塔、单塔双循环、双塔双循环、旋汇耦合SPC的技术路线；低NOX排放亦是如此，主要是优化低氮燃烧以及SCR增加备用层催化剂的路线[1]。而针对粉尘的超低排放处理，一段时间内，湿式电除尘器几乎成了标准配置，而对其他的处理方式鲜有触及。之所以如此，作者认为主要有以下3个方面。

1.1吸收塔除尘性能的忽视

目前吸收塔内浆液喷淋系统的除尘机理尚未形成成熟的理论体系，是造成对吸收塔协同除尘能力忽视的1个主要原因。同时，早期国内环保标准比较低，在引进国外技术时，外方对吸收塔协同除尘的技术也并未做深入的研究，仅根据当时大多数脱硫机组的运行数据，得出湿法脱硫的除尘效率最大50%的结论，且这一观点长期被环保业界广泛地接受和认可。

1.2烟气中PM2.5的捕集

烟气经过前端除尘器一次除尘后，大颗粒粉尘基本被捕集殆尽，PM2.5以下的微细颗粒占有着很大的比重。常规吸收塔浆液喷淋系统的雾化粒径为2300～2500μm，根据相关测试数据，常规喷淋系统对PM2.5以下的粉尘颗粒的分级除尘效率较低，只有15%左右；对粒径在3.0~5.0μm之间的粉尘颗粒，去除效率略大，也仅有40%~70%左右，粉尘的捕集效果有限。因此，为了达到烟尘的超低排放标准，过去很多项目不得不在吸收塔的出口安装湿式电除尘。

1.3吸收塔内边壁效应

由于吸收塔普遍采取单侧的进气方式，此方式会使得塔内烟气在到达第1层喷淋层之前，偏流非常严重，流场分布极不均匀，同时吸收塔中心区域浆液喷淋密度大、阻力高，塔壁区域喷淋密度小、阻力低，靠近塔壁区域的烟气常常会发生气流短路现象，出现烟气逃逸，也是造成烟尘无法达到超低排放的1个关键因素。

2技术路线选择

对于技术路线的选择，历来崇尚简约。换言之，能用1套设备完成的任务就不用2套设备，尽量减少故障点和能耗点。因此，技术路线必须因煤制宜、因炉制宜、因地制宜、统筹协同。作者将整个烟尘治理过程分为2个部分：一次除尘（见表1）和二次除尘（见表2）。只有2个部分相辅相成、有机配合、协同处理，方能发挥最大的作用。一次除尘，也叫前段预处理部分，目的是为后续二次除尘减轻负荷、提供有利的条件。二次除尘，又叫精处理部分，是整个过程的重中之重，直接决定着整个超低排放的成败。

表1一次除尘技术路线

表2二次协同除尘技术路线

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